届 一轮复习人教版基因的表达 学案Word格式文档下载.docx
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（3）一个mRNA中含有多个密码子,一个tRNA中只含有一个反密码子。
（4）结合在同一条mRNA上的核糖体,最终合成的肽链在结构上各不相同。
（5）mRNA、tRNA、rRNA都是以DNA链为模板转录而来的,都携带遗传信息。
（6）DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上。
（7）一个含n个碱基的DNA分子,转录形成的mRNA分子的碱基数是n/2个。
（8）基因B1和由其突变而来的B2在指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码。
教材拓展
组成蛋白质的20种氨基酸应对应多少种密码子?
由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子,这对生物体的生存发展有何意义?
1.解析两个翻译模型图
图6-19-3
（1）图甲翻译模型分析
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。
②一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。
③翻译起点:
起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。
④翻译终点:
识别到终止密码子（不决定氨基酸）,翻译停止。
⑤翻译进程:
核糖体沿着mRNA移动,mRNA不移动。
（2）图乙翻译模型分析
①图乙中,1、2、3分别为mRNA、核糖体、多肽链。
②数量关系:
一个mRNA可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。
③意义:
少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
④方向:
从左向右,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。
⑤结果:
合成多个氨基酸序列完全相同的多肽,因为模板mRNA相同。
2.DNA复制、转录和翻译的比较
（1）区别
比较
DNA复制
转录
翻译
图示
时间
有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
生物个体发育的整个过程（分裂期不能进行转录）
场所
真核细胞主要在细胞核,部分在线粒体和叶绿体;
原核细胞在细胞质或拟核
核糖体
模板
DNA的两条单链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条件
解旋酶、DNA聚合酶、ATP
RNA聚合酶、ATP
酶、ATP、tRNA
过程
DNA边解旋边以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋化
DNA解旋,以一条链为模板,按碱基互补配对原则形成mRNA（单链rRNA、tRNA）,mRNA进入细胞质与核糖体结合
tRNA一端的反密码子与mRNA上的密码子配对,另一端携带相应氨基酸,合成有一定氨基酸序列的多肽链
产物
2个双链DNA
1个单链RNA
多肽链
去向
分别进入两个子代DNA分子中
恢复原样,重新组成双螺旋结构
水解成单个核糖核苷酸
两个子代DNA在细胞分裂过程中分别进入两个子细胞中
转录产物mRNA与核糖体结合
翻译产物多肽链经盘曲折叠形成特定的空间结构,到达细胞各个需要的部位发挥功能
边解旋边复制;
半保留复制
边解旋边转录
一个mRNA上可结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成
碱基互
补配对
A—T,T—A,C—G,G—C
A—U,T—A,C—G,G—C
A—U,U—A,C—G,G—C
意义
复制遗传信息,使遗传信息从亲代传递到子代
表达遗传信息,使生物体表达出各种遗传性状
（2）联系
图6-19-4
3.巧辨遗传信息、密码子和反密码子
（1）界定遗传信息、密码子（遗传密码）、反密码子
图6-19-5
（2）氨基酸、密码子和反密码子的对应关系
①每种氨基酸对应一种或几种密码子（密码子的简并性）,可由一种或几种tRNA转运。
②一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。
③氨基酸、密码子和反密码子的对应关系
图6-19-6
④密码子有64种（3种终止密码子不决定氨基酸;
决定氨基酸的密码子有61种）;
反密码子理论上有61种。
不同生物共用一套遗传密码。
命题角度1 考查遗传信息、密码子与反密码子的关系
1.[2018·
潍坊调研]下列有关密码子的叙述正确的是（ ）
A.基因突变可能改变基因中密码子的种类或顺序
B.每种氨基酸都对应多种密码子
C.密码子的简并性可以减少有害突变
D.密码子和反密码子中碱基可互补配对,所以两者种类数相同
2.图6-19-7是细胞内常见的两种分子,下列相关描述正确的是（ ）
图6-19-7
A.①上有反密码子,不同的①可能含有相同的反密码子
B.②上有密码子,①②的化学元素组成不相同
C.①②都为双链结构,它们的碱基配对方式不完全相同
D.①②都参与了基因表达的过程,且①比翻译的直接模板小得多
命题角度2 考查基因控制蛋白质合成的模型分析
3.[2018·
陕西西安长安一中质检]下列关于DNA分子的复制、转录和翻译的比较,正确的是（ ）
A.从时期上看,都只能发生在细胞分裂的间期
B.从条件上看,都需要模板、原料、酶和能量
C.从配对方式上看,它们的碱基互补配对方式都相同
D.从场所上看,都能发生在细胞核中
4.研究表明,下丘脑SCN细胞中PER基因表达与昼夜节律有关,其表达产物的浓度呈周期性变化,如图6-19-8为相关过程。
据此判断,下列说法正确的是（ ）
图6-19-8
A.PER基因只存在于下丘脑SCN细胞中
B.图
（1）过程①的原料为脱氧核苷酸,需要的酶是RNA聚合酶
C.图
（2）中DNA模板链中一个碱基C变成了T,则mRNA中嘌呤与嘧啶比例不变
D.图（3）中mRNA沿着核糖体的移动方向是从右向左
易错提醒 转录、翻译过程中的四个易错点
（1）转录的产物不只是mRNA,还有tRNA、rRNA,但只有mRNA携带遗传信息,3种RNA都参与翻译过程,只是作用不同。
（2）翻译过程中mRNA并不移动,而是核糖体沿着mRNA移动,进而读取下一个密码子。
（3）转录和翻译过程中的碱基配对方式不是A—T,而是A—U。
（4）原核生物拟核中的DNA转录还未结束时便已开始翻译。
命题角度3 真核生物与原核生物基因表达过程的比较
5.[2018·
安徽江淮十校联考]某细胞中有关物质合成过程如图6-19-9,①~⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。
据图分析正确的是（ ）
图6-19-9
A.用某药物抑制②过程,该细胞的有氧呼吸将受到影响
B.物质Ⅱ上也具有基因,此处基因的传递遵循孟德尔定律
C.①④为同一生理过程,需要解旋酶和DNA聚合酶
D.③⑤为同一生理过程,所用密码子的种类和数量相同
6.图6-19-10表示细胞内蛋白质的合成过程,下列叙述正确的是（ ）
图6-19-10
A.图示中的物质甲为DNA解旋酶
B.图示过程主要发生在真核细胞中
C.氨基酸转运过程中有磷酸生成
D.核糖体沿着mRNA从左向右移动
技法提炼 用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图
图6-19-11
命题角度4 考查与基因表达有关的计算
7.[2018·
江西师范大学附属中学模拟]图6-19-12为细胞核内控制呼吸酶合成的某基因（15N标记）局部结构示意图,该基因中A占全部碱基的20%,下列说法正确的是（ ）
图6-19-12
A.该基因在所有活细胞中都表达
B.该基因转录形成的mRNA中U占全部碱基的20%
C.解旋酶作用于①部位,DNA聚合酶作用于②部位
D.将该细胞置于14N培养液中完成三个细胞周期,含14N的子细胞占75%
8.[2018·
江苏扬州中学模拟]胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的,其中A链中的氨基酸有m个,B链中的氨基酸有n个。
下列有关叙述中不正确的是（ ）
A.胰岛素基因中含有的碱基数大于6（m+n）
B.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
C.胰岛素mRNA中至少含有的密码子为m+n个
D.A、B两条肽链可能是经蛋白酶作用后形成的
技法提炼 基因中碱基、RNA中碱基和蛋白质中氨基酸数量的关系
图6-19-13
注:
①蛋白质中氨基酸的数目=1/3mRNA中的碱基数目=1/6DNA（基因）中的碱基数目。
②6∶3∶1的数量关系中,未考虑终止密码子、内含子、启动子、终止子等非编码序列。
考点二 中心法则及基因与性状的关系
1.中心法则及补充
图6-19-14
（1）填写字母所表示的过程。
a ,b ,c ,d ,e 。
（2）用字母表示下列生物的遗传信息传递过程。
①噬菌体:
,②烟草花叶病毒:
,③烟草:
,④HIV:
。
（3）请写出洋葱表皮细胞内遗传信息的传递方式:
。
（4）请写出洋葱根尖分生区细胞内遗传信息的传递方式:
。
2.基因控制性状的途径
（1）直接控制途径（用文字和箭头表示）
基因
生物体的性状。
（2）间接控制途径（用文字和箭头表示）
（3）基因控制性状的实例（连线）
实例 控制方式
①白化病
②镰刀型细胞
贫血症
③圆粒和皱粒豌豆
④囊性纤维病
⑤苯丙酮尿症
⑥果蝇的红眼和白眼
a.通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
b.通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
3.基因与性状的对应关系
图6-19-15
（1）基因与性状的对应关系并不都是简单的 关系。
（2）环境影响生物性状:
性状（表现型）是 和 共同作用的结果。
（1）白化病是由酪氨酸酶活性降低造成的。
（2）存在于叶绿体和线粒体中的DNA能进行复制、转录,进而翻译出蛋白质。
（3）某些性状由多个基因共同决定,有的基因可能影响多个性状。
（4）由逆转录酶催化的过程是RNA→DNA。
（5）成熟叶肉细胞无DNA复制途径,只有转录和翻译两条途径;
哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。
（6）核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质,遗传信息传递到蛋白质是表现型得以实现的基础。
1.生物的遗传物质相同,性状一定相同吗?
试解释原因。
2.生长素、赤霉素等不是蛋白质,它们的合成受基因控制吗?
基因是通过控制性状的哪一途径控制它们的合成的?
命题角度1 结合中心法则过程图解进行综合考查
辽宁大连二模]下列关于中心法则的叙述,正确的是（ ）
A.亲代DNA能通过自我复制在亲子代之间表达遗传信息
B.真核生物基因表达的过程即蛋白质合成的过程
C.基因的转录既可发生在细胞核中又可发生在线粒体内
D.在烟草花叶病毒颗粒内可以合成自身的RNA和蛋白质
2.图6-19-16表示中心法则,下列有关叙述正确的是（ ）
图6-19-16
A.过程①~⑤都会在人体的遗传信息传递时发生
B.人体细胞内的过程②主要发生在细胞核中,产物都是mRNA
C.过程④存在U—A、C—G、A—T三种碱基配对方式
D.过程③发生在核糖体上,过程⑤有半保留复制的特点
题后归纳 各类生物遗传信息的传递过程
生物种类
遗传物质
遗传信息的传递过程
RNA病毒
（SARS病毒）
以RNA为
逆转录病
毒（HIV）
原核生物
以DNA为
真核生物
DNA病毒
（噬菌体）
命题角度2 结合具体实例考查基因对性状的控制
3.基因对性状的控制过程如下,下列相关叙述正确的是（ ）
DNA（基因）
蛋白质
性状
A.①过程是转录,它分别以DNA的两条链为模板合成mRNA
B.②过程是翻译,只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可
C.③过程表明所有的性状都是通过基因控制蛋白质的结构直接实现的
D.基因中替换一个碱基对,会改变mRNA,但不一定改变生物的性状
4.[2018·
湖南师大附中模拟]如图6-19-17表示人体内苯丙氨酸的代谢途径,下列相关分析正确的是（ ）
图6-19-17
A.基因2和基因4在不同细胞中表达,所以存在于人体内不同细胞中
B.基因3不正常而缺乏酶3可能引起苯丙酮尿症
C.老年人头发会变白是因为基因2突变而缺乏酶2导致黑色素合成减少
D.图中过程①需要RNA聚合酶的催化,过程②需要多种RNA参与完成
真题·
预测
海南卷]关于复制、转录和逆转录的叙述,下列说法错误的是（ ）
A.逆转录和DNA复制的产物都是DNA
B.转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶
C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸
D.细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板
2.[2018·
浙江选考]miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质（W蛋白）的合成。
某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。
图6-19-18
下列叙述正确的是（ ）
A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合
B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译
C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致
3.[2017·
全国卷Ⅲ]下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是（ ）
A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
4.[2016·
全国卷Ⅱ]某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。
若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是（ ）
A.随后细胞中的DNA复制发生障碍
B.随后细胞中的RNA转录发生障碍
C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
1.下列关于核DNA复制与转录的叙述,错误的是（ ）
A.在某个细胞的一生中,DNA可能只复制一次,基因可多次转录
B.在细胞分裂期,染色体高度螺旋化后,基因转录水平下降
C.在细胞分化期,DNA的复制、转录和翻译可同时进行
D.转录时,不同基因的模板链可能不同,但特定的某一基因模板链固定
2.从唾液腺细胞中提取全部mRNA,以此为模板合成相应的单链DNA（T-cDNA）,利用该T-cDNA与来自同一个体浆细胞中的全部mRNA（J-mRNA）进行分子杂交。
下列有关叙述正确的是（ ）
A.T-cDNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基数目相等
B.唾液腺细胞中的RNA与T-cDNA都能进行分子杂交
C.唾液腺细胞不能分泌抗体是因为缺乏编码抗体的相关基因
D.能与T-cDNA互补的J-mRNA中含有编码呼吸酶的mRNA
3.果蝇的“生物钟”受某些细胞中X染色体上的Per基因和2号染色体上的Tim基因调控。
研究发现,夜间Per蛋白积累,而过多的Per蛋白与Tim蛋白结合能入核抑制基因的活性,使白天Per蛋白水平降低,实现昼夜节律。
下列分析错误的是（ ）
A.“生物钟”的形成过程存在反馈调节
B.“生物钟”的形成与基因的选择性表达有关
C.Tim基因表达障碍时,Per蛋白会发生持续性积累
D.Per基因和Tim基因遗传时相对独立,表达时互不干扰
1.在真核细胞中转录主要在细胞核内进行,是以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程。
2.翻译是以mRNA为模板,以氨基酸为原料,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
3.一种密码子只能决定一种氨基酸,但一种氨基酸可以由多种密码子来决定。
4.一条mRNA可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链。
因此,少量的mRNA可迅速合成大量的蛋白质。
5.基因对性状的控制有两条途径:
一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;
二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状。
基因的表达
考点一
【知识梳理】
1.核糖核苷酸 A、U、C、G 单链 细胞核 细胞质 氨基酸 密码子 核糖体
2.
（1）DNA的一条链
（2）RNA聚合酶 一条链 核糖核苷酸 RNA分子 DNA链 双螺旋结构
3.
（1）mRNA
（2）①mRNA ②61 3 ③mRNA tRNA 氨基酸 密码子 氨基酸 DNA模板链 mRNA中密码子
（3）游离的氨基酸 tRNA 核糖体 mRNA 多肽
核糖体 tRNA mRNA 终止密码子
（1）×
（2）×
（3）√ （4）×
（5）×
（6）×
（7）×
（8）√
[解析]
（1）细胞中的RNA均由DNA转录而来。
（2）有的氨基酸只有一个密码子如甲硫氨酸,有的密码子不决定氨基酸,如终止密码子。
（3）一个mRNA中决定一个氨基酸的相邻的3个碱基组成一个密码子,一个mRNA中含有多个密码子。
一个tRNA中只含有一个反密码子。
（4）结合在同一条mRNA上的核糖体,利用了相同的模板,所以翻译形成的肽链的氨基酸序列完全相同。
（5）mRNA、tRNA、rRNA中只有mRNA携带遗传信息。
（6）DNA聚合酶与RNA聚合酶的结合位点都在DNA上。
（7）不具有遗传效应的DNA片段不发生转录,不会形成mRNA,所以mRNA分子的碱基数小于n/2个。
（8）自然界中几乎所有的生物体都共用同一套遗传密码。
教材拓展
20种氨基酸共对应61种密码子,其意义主要表现为如下两方面:
①增强容错性:
当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸种类,因而有利于蛋白质或性状的稳定。
②保证翻译速率:
当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速率。
【对点训练】
1.C [解析]密码子是指mRNA上能编码氨基酸的三个相邻的碱基,A错误;
有些氨基酸只对应一种密码子,B错误;
由于密码子的简并性,当发生基因突变后氨基酸的种类可能并未发生改变,即可以减少有害突变,C正确;
密码子共64种,反密码子共61种,D错误。
2.D [解析]据图分析,①为tRNA,是翻译过程中运输氨基酸的工具,其一端含有的三个碱基为反密码子;
②表示DNA分子,具有独特的双螺旋结构。
根据以上分析可知,①为tRNA,含有反密码子,不同的tRNA含有不同的反密码子,A错误;
②为DNA分子,而密码子位于mRNA上,两者的组成元素基本相同,B错误;
①为tRNA,为单链结构,但可自身回折形成部分双链结构,C错误;
tRNA和DNA都参与了基因的表达过程,分别是翻译的工具和转录的模板,且tRNA比mRNA（翻译的直接模板）分子小得多,D正确。
3.B [解析]DNA复制发生在分裂间期,转录也应在间期,但翻译在分裂间期和分裂期都可能发生,A错误。
DNA复制需要以DNA的两条链为模板,以4种脱氧核苷酸为原料,需要DNA聚合酶、解旋酶和能量;
转录需要以DNA的一条链为模板,以4种核糖核苷酸为原料,需要RNA聚合酶和能量;
翻译需要以mRNA为模板,以氨基酸为原料,需要多种酶和能量,B正确。
从配对方式上看,它们的碱基互补配对方式不完全相同,DNA复制时有A-T碱基对,转录中有A-U碱基对,复制和转录时有T-A碱基对,翻译时有U-A碱基对,C错误。
DNA复制和转录可以发生在细胞核,但翻译发生在细胞质中的核糖体上,D错误。
4.C [解析]PER基因存在于所有组织细胞中,只在下丘脑SCN细胞中表达,A错误;
过程①是以PER基因的一条链为模板合成mRNA的转录过程,原料为核糖核苷酸,需要的酶是RNA聚合酶,B错误;
图
（2）中DNA模板链中一个碱基C变成了T,则mRNA中相应位置的碱基由G变成了A,因此嘌呤与嘧啶比例不变,C正确;
在翻译时,核糖体沿着mRNA分子移动,由图可知核糖体在mRNA上移动的方向是从左向右,D错误。
5.A [解析]据图可知,细胞核中DNA上的基因通过转录形成的RNA从核孔到达细胞质的核糖体上,参与蛋白质的合成,通过翻译形成的前体蛋白进入线粒体参与细胞有氧呼吸过程,因此用某药物抑制②（转录）过程,该细胞的有氧呼吸将受到影响,A正确;
据图可知,物质Ⅱ上的基因属于细胞质基因,细胞质基因的遗传不遵循孟德尔定律,B错误;
据图可知,①为DNA的复制过程,需要解旋酶与DNA聚合酶;
④为转录过程,需要RNA聚合酶,二者不是同一生理过程,需要的酶也不同,C错误;
③⑤均为翻译过程,由于其翻译的模板mRNA不同,因此所用密码子的种类相同,数量不一定相同,D错误。
6.C [解析]据图可知,图中左侧表示DNA转录形成mRNA的过程,此过程需要的模板为DNA的一条链,原料为四种游离的核糖核苷酸,同时需要RNA聚合酶的参与,因此甲是RNA聚合酶,A错误;
图示过程中转录与翻译同时进行,说明此过程发生在原核细胞中,B错误;
翻译过程中需要tRNA运输氨基酸,运输氨基酸的过程需要ATP水解供能,而ATP的水解可以产生ADP与磷酸,C正确;
根据tRNA的移动方向可知,核糖体沿着mRNA从右向左移动,D错误。
7.A [解析]所有活细胞都需要呼吸,呼吸酶基因在所有活细胞中都能表达,A正确。
该基因中A占全部碱基的20%,根据此条件不能确定两条单链中A所占的比例,因此不能确定该基因转录形成的mRNA中U占全部碱基的比例,B错误。
解旋酶作用于②部位,DNA聚合酶作用于①部位,C错误。
将该细胞（基因被15N标记）置于14N培养液中完成三个细胞周期,根据DNA半保留复制特点,子代所有细胞中均含有14N,因此含14N的子细胞占100%,D错误。
8.B [解析]胰岛素基因编码的两条多肽链中氨基酸总数是m+n,所以基因中对应碱基数应大于6（m+n）,A正确;
一个基因在编码蛋白质的过程
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